Hva er glassovergang?

Polymerer som ikke er strukturert som krystaller på molekylnivå, endrer tilstand med temperatur på en annen måte enn krystallinske stoffer. Glassovergangstemperaturen er det punktet hvor polymeren gjennomgår en endring i tilstanden. Materialer over denne temperaturen er generelt mer fleksible, og de i kaldere temperaturer er skjøre fordi molekylene ikke kan bøye seg eller lett kan bevege seg på forskjellige steder. Glassovergang sees bare i faste stoffer som ikke har molekyler arrangert i krystaller; disse kalles amorf og inkluderer glass, geler og tynne filmer.

Avhengig av materialet oppstår glassovergangspunktet ved en annen temperatur, som er relatert til dets varmekapasitet. Noen materialer som gummi har både krystallinske og amorfe molekyler. Temperaturene for hvert objekt kan være forskjellige. Krystallbaserte strukturer smelter ved en viss temperatur, men strukturer med begge slags molekyler har en tendens til å flyte over lengre tid. Amorfe komponenter kan være sterke ved en temperatur, mens krystallinske molekyler kan være i en smeltet tilstand hvis de allerede har gjennomgått faseovergang.

Glassovergang er forskjellig fra faktisk smelting, fordi det ikke er noen latent varme for å absorbere temperaturøkninger. I motsetning til et smeltende stoff, vil en overgangspolymer fortsette å varme opp når overgangstemperaturen krysses. Varmekapasiteten til polymeren øker likevel, så prosessen den gjennomgår kalles en andreordens overgang. Krystallinske strukturer tar i stedet opp varme og øker ikke i temperaturen mens de smelter.

Hvis den skulle være bøyd fysisk, ville en gjenstand bøye seg som et gummistykke når det er under glassovergangspunktet. Det kan også forbli solid hvis molekylbåndene er sterke nok til å motstå kraften. Gjenstander med ikke så sterke molekyler vil bryte eller knuses under glassovergangstemperaturen. Dashbord av plast, så vel som plast blek reagerer ofte på lignende måte med temperaturendringer.

Amorfe materialer krever en viss mengde termisk energi for å endre molekylstrukturen. Glassovergang er avhengig av energien som trengs for å endre tilstanden til et bestemt materiale. Fenomenet er forskjellig fra smelting også fordi det ikke er så tydelig. Materialer viser ofte ikke de tilknyttede egenskapene etter glassovergang med mindre en kraft blir påført dem. Smelting er imidlertid visuelt synlig og har en mer dramatisk effekt, for eksempel når en krystallinsk isbit smelter i vann som lett flyter over en overflate.